數據中心冷卻的未來:探索可持續的無水冷卻技術

2024-08-07 18:00:18    編輯: robot
導讀 數據中心可持續性的傳統原則之一是水冷優於空氣冷卻。原因很簡單:液體冷卻效率更高,因此在提供相同冷卻能力的情況下消耗的能量更少。確實如此,但有時並非如此。在某些情況下,一種被稱爲無水冷卻的方法實際上可...

數據中心可持續性的傳統原則之一是水冷優於空氣冷卻。原因很簡單:液體冷卻效率更高,因此在提供相同冷卻能力的情況下消耗的能量更少。

確實如此,但有時並非如此。在某些情況下,一種被稱爲無水冷卻的方法實際上可能是數據中心內部設備散熱的更可持續的方法,這種方法使用的水最少。

以下是可持續的數據中心無水冷卻是如何工作的,爲什么有時它更有效,以及如何決定無水冷卻是否是數據中心的最佳策略。


數據中心冷卻基礎知識

冷卻數據中心內部設備有三種常見方法:


將空氣吹過設備以散熱:這是冷卻數據中心最直接的方法,但效率最低,因爲在散熱方面,空氣的效率遠不如水。

循環水靠近設備以散熱:這比空氣冷卻效率高得多,但實施起來也更昂貴。

將設備浸入不導電的液體中:這種做法被稱爲浸入式冷卻,這是冷卻數據中心最有效,但也是最昂貴的方法。

如果正在尋找成本和效率之間的中間點,可能會選擇水冷。

水冷的可持續性影響

從可持續發展的角度來看,水冷的主要優勢在於,在降低相同溫度的情況下,它消耗的能量比空氣冷卻少。這意味着總體電力消耗更低,這反過來意味着採用水冷系統的數據中心,通常比依賴傳統空氣冷卻的數據中心更環保。

然而,從另一個角度來看,對於位於水資源有限地區的數據中心來說,水冷並不是很可持續。

這裏需要理解的關鍵因素是,用於水冷的大部分或全部水通常都會排放到數據中心外。換句話說,這些水只會使用一次,而不會再循環。

因此,依賴水冷的數據中心必須不斷攝入水以保持可接受的溫度水平。水量可能非常大。例如,谷歌表示其每個數據中心每天消耗約450,000加侖的水,相當於約1,500個家庭的每日用水量。

如果數據中心位於水資源豐富的地區,這可能不是問題。但如果水資源短缺,傳統的水冷可能不太可持續。它可能會導致周圍自然環境缺水和/或與當地社區爭奪水資源。

不幸的是,隨着許多地區地下水供應持續減少,這個問題可能只會變得更加嚴重。

水冷卻替代方案

面對這一挑战,數據中心運營商有幾種選擇。

一種是選擇空氣冷卻,但這本身也會帶來可持續性影響。除非能夠獲取可再生能源來爲空氣冷卻系統供電,否則實際上只是用較差的用水效率(WUE)指標換取低於標准的電力使用效率(PUE)。

另一種方法是升級到浸入式冷卻。但同樣,這種方法非常昂貴,而且不在所有數據中心設施的預算之內。

第三種選擇是採用改良的水冷形式,即無水或零水冷卻。這些術語指的是通過回路循環水的系統,以最少的水量實現水冷。

總結

在水資源供應不緊張的地區,數據中心的傳統水或液體冷卻可能仍是首選方法。但隨着越來越多的社區面臨水資源短缺,傳統的水冷卻將不再那么環保——而尋找在不消耗大量水的情況下實現水冷卻效率的方法將對數據中心的可持續性變得越來越重要。

標題:數據中心冷卻的未來:探索可持續的無水冷卻技術

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